Natriumfluoridi ja kalsiumfluoridi ovat jaksollisen taulukon ryhmän I ja II alkuaineiden kahta fluori-mineraalia. Vaikka niitä esiintyy luonnollisesti mineraalimuodossa, niitä tuotetaan myös kaupallisesti teollisiin sovelluksiin. Mutta, natriumfluoridin luonnollinen muoto on suhteellisen harvinainen, ja kalsiumfluoridia on erittäin runsaasti. Tätä voidaan pitää avainero natriumfluoridin ja kalsiumfluoridin välillä. Vaikka ne ovat molemmat fluorideja, jotka sisältävät kiteisiä kiinteitä aineita, niiden teolliset sovellukset vaihtelevat suuresti; niitä käytetään erilaisiin tarkoituksiin.
Natriumfluoridi on väritön, epäorgaaninen, ioninen kemiallinen yhdiste, jonka molekyylikaava on NaF. Kuten natriumkloridi, se liukenee veteen, jolloin saadaan Na+ ja F- erikseen.
NaF (t) → na+ (aq) + F- (Aq)
Natriumfluoridi esiintyy luonnollisesti mineraalina nimeltään 'villiaumite', mikä on suhteellisen harvinaista ja sitä löytyy plutoonisista nefeliinisyeniittikiveistä.
Natriumkloridi on yksi yleisimmin käytetyistä fluori-ionilähteistä monissa teollisissa sovelluksissa, koska se on halvempi ja vähemmän hygroskooppinen yhdiste kuin kaliumfluoridi (KF)..
Villiamumite
Kalsiumfluoridi on valkoinen, veteen liukenematon, epäorgaaninen, ioninen kemiallinen kiinteä yhdiste, jonka molekyylikaava on CaF2. Se tunnetaan myös nimellä fluorisälpä, ja se on luonnollisesti mineraalifluoriittina ja sillä on epäpuhtauksista johtuen syvä väri. Fluoriittimineraalia löytyy monista paikoista, ja sitä käytetään HF: n edeltäjänä. Jotkut teolliset prosessit vaativat kuitenkin puhdasta kalsiumfluoridia ilman epäpuhtauksia. Siten korkea puhtaus CaF2 valmistetaan teollisesti käyttämällä kalsiumkarbonaattia ja vetyfluoridia.
CaCO3 + 2 HF → CaF2 + CO2 + H2O
Kalsiumfluoridi
Natriumfluoridi:
Natriumfluoridi on ioninen kide, joka kiteytyy kuutiomotiivina. Sen rakenteessa molemmat Na+ ja F- sisältää kahdeksankulmaisia koordinaatiokohtia, ja sen hilaväli on suunnilleen yhtä suuri kuin 462 pm. Tämä pituus on melko pienempi kuin natriumkloridilla.
Kalsiumfluoridi:
Kalsiumfluoridia esiintyy luonnollisesti fluoriittimuodossa ja se kiteyttää kuutiomotiivin. ca2+ toimii kahdeksana koordinoiduna keskuksena ja sijaitsee laatikossa kahdeksalle F: lle- keskuksissa. Jokainen F- keskus on koordinoitu neljään Ca: iin2+ keskuksissa. Yleensä täydellisesti pakatut kiteet ovat värittömiä, mutta mineraalilla on syvä väri johtuen F-keskuksista.
CaF: n yksikkösolun rakenne2 (fluoriitti) on esitetty alla.
Natriumfluoridi:
Natriumfluoridia käytetään laajasti monissa teollisissa sovelluksissa, mukaan lukien lääketieteen ja kemian teollisuus. Lääketieteellisissä sovelluksissa sitä käytetään lääketieteellisessä kuvantamisessa ja osteoporoosin hoidossa. Kemianteollisuudessa sitä käytetään metallurgian synteesi- ja uuttoprosesseissa, puhdistusaineena ja mahalaukun myrkkynä kasvien ruokinnassa oleville hyönteisille.
Sitä käytetään myös vedenkäsittelyssä. Sitä lisätään juomaveteen fluorattaessa veden fluori- asteen nostamiseksi. Joissakin maissa sitä lisätään joihinkin elintarvikkeisiin.
Kalsiumfluoridi:
Sekä luonnossa esiintyvä että kaupallisesti tuotettu CaF2 ovat yhtä tärkeitä monissa teollisissa sovelluksissa. Sitä esiintyy luonnollisesti fluoriitti mineraalissa ja se on vetyfluoridin valmistusprosessin tärkein lähde. Fluoriittimineraalin ja väkevän rikkihapon välinen reaktio tuottaa fluorivetyä.
CaF2 + Conc2NIIN4 → CaSO4 (kiinteä) + 2 HF
Lisäksi sitä käytetään erityisten ominaisuuksiensa vuoksi optisten komponenttien tuottamiseen. Se on läpinäkyvä monilla taajuusalueilla; ultravioletti (UV) infrapuna (IR), alhainen taitekerroin ja liukenemattomuus veteen. Sitä käytetään ikkunoiden ja linssien valmistukseen, joita käytetään lämpökuvausjärjestelmissä, spektroskopiassa ja eksimeerilasereissa.
Kuvan kohteliaisuus: ”Villiamumiitti nefeliini-syeniitissä, natriumfluoridissa…”, kirjoittanut Dave Dyet - shutterstone.com, dyet.com - Oma työ (julkinen alue) Commons Wikimedia -sivuston kautta ”Calcium Floride” (Public Domain) kautta Wikimedia ”Natriumfluoridi” kirjoittanut Benjah-bmm27 - Oma työ (Public Domain) Commons Wikimedia -sivuston kautta Materiaalitieteilijä ”Fluoriitin kiderakenne” englanniksi Wikipediasta (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta